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1 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 ulapproved(e83335) econodual?3modulmittrench/feldstoppigbt4undemittercontrolledhediodeundntc econodual?3modulewithtrench/fieldstopigbt4andemittercontrolledhediodeandntc v ces = 1200v i c nom = 300a / i crm = 600a typischeanwendungen typicalapplications ? ? 3-level-applikationen 3-level-applications elektrischeeigenschaften electricalfeatures ? ? erweitertesperrschichttemperaturt vjop extendedoperationtemperaturet vjop ? ? niedrigeschaltverluste lowswitchinglosses ? ? niedrigesv cesat lowv cesat ? ? sehrgro?erobustheit unbeatablerobustness ? ? t vjop =150c t vjop =150c ? ? v cesat mitpositivemtemperaturkoeffizienten v cesat withpositivetemperaturecoefficient mechanischeeigenschaften mechanicalfeatures ? ? isoliertebodenplatte isolatedbaseplate ? ? standardgeh?use standardhousing modulelabelcode barcodecode128 dmx-code contentofthecode digit moduleserialnumber 1-5 modulematerialnumber 6-11 productionordernumber 12-19 datecode(productionyear) 20-21 datecode(productionweek) 22-23 j
2 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 igbt,wechselrichter/igbt,inverter h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues kollektor-emitter-sperrspannung collector-emittervoltage t vj = 25c v ces 1200 v kollektor-dauergleichstrom continuousdccollectorcurrent t c = 100c, t vj max = 175c t c = 25c, t vj max = 175c i c nom i c 300 450 a a periodischerkollektor-spitzenstrom repetitivepeakcollectorcurrent t p = 1 ms i crm 600 a gesamt-verlustleistung totalpowerdissipation t c = 25c, t vj max = 175c p tot 1550 w gate-emitter-spitzenspannung gate-emitterpeakvoltage v ges +/-20 v charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. kollektor-emitter-s?ttigungsspannung collector-emittersaturationvoltage i c = 300 a, v ge = 15 v i c = 300 a, v ge = 15 v i c = 300 a, v ge = 15 v v ce sat 1,75 2,00 2,05 2,10 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c gate-schwellenspannung gatethresholdvoltage i c = 11,5 ma, v ce = v ge , t vj = 25c v geth 5,20 5,80 6,40 v gateladung gatecharge v ge = -15 v ... +15 v q g 2,25 c internergatewiderstand internalgateresistor t vj = 25c r gint 2,5 w eingangskapazit?t inputcapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c ies 19,0 nf rckwirkungskapazit?t reversetransfercapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c res 1,05 nf kollektor-emitter-reststrom collector-emittercut-offcurrent v ce = 1200 v, v ge = 0 v, t vj = 25c i ces 1,0 ma gate-emitter-reststrom gate-emitterleakagecurrent v ce = 0 v, v ge = 20 v, t vj = 25c i ges 100 na einschaltverz?gerungszeit,induktivelast turn-ondelaytime,inductiveload i c = 300 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r gon = 0,82 w t d on 0,20 0,22 0,23 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c anstiegszeit,induktivelast risetime,inductiveload i c = 300 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r gon = 0,82 w t r 0,05 0,06 0,06 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltverz?gerungszeit,induktivelast turn-offdelaytime,inductiveload i c = 300 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r goff = 0,82 w t d off 0,40 0,50 0,53 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c fallzeit,induktivelast falltime,inductiveload i c = 300 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r goff = 0,82 w t f 0,06 0,10 0,11 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c einschaltverlustenergiepropuls turn-onenergylossperpulse i c = 300 a, v ce = 600 v, l s = 35 nh v ge = 15 v, di/dt = 4150 a/s (t vj = 150c) r gon = 0,82 w e on 23,0 34,0 37,0 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltverlustenergiepropuls turn-offenergylossperpulse i c = 300 a, v ce = 600 v, l s = 35 nh v ge = 15 v, du/dt = 2900 v/s (t vj = 150c) r goff = 0,82 w e off 23,0 36,0 40,0 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c kurzschlu?verhalten scdata v ge 15 v, v cc = 800 v v cemax = v ces -l sce di/dt i sc 1900 1400 a a t vj = 25c t vj = 150c t p 10 s, t p 10 s, w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase proigbt/perigbt r thjc 0,0970 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink proigbt/perigbt l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,0300 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c j
3 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 diode,wechselrichter/diode,inverter h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues periodischespitzensperrspannung repetitivepeakreversevoltage t vj = 25c v rrm 1200 v dauergleichstrom continuousdcforwardcurrent i f 300 a periodischerspitzenstrom repetitivepeakforwardcurrent t p = 1 ms i frm 600 a grenzlastintegral i2t-value v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 125c v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 150c i2t 19000 15500 a2s a2s charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. durchlassspannung forwardvoltage i f = 300 a, v ge = 0 v i f = 300 a, v ge = 0 v i f = 300 a, v ge = 0 v v f 1,65 1,65 1,65 2,15 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c rckstromspitze peakreverserecoverycurrent i f = 300 a, - di f /dt = 4150 a/s (t vj =150c) v r = 600 v v ge = -15 v i rm 225 255 270 a a a t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c sperrverz?gerungsladung recoveredcharge i f = 300 a, - di f /dt = 4150 a/s (t vj =150c) v r = 600 v v ge = -15 v q r 30,0 56,5 66,0 c c c t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltenergiepropuls reverserecoveryenergy i f = 300 a, - di f /dt = 4150 a/s (t vj =150c) v r = 600 v v ge = -15 v e rec 11,0 21,5 25,5 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase prodiode/perdiode r thjc 0,145 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink prodiode/perdiode l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,0450 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c j
4 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 diode,3-level/diode,3-level h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues periodischespitzensperrspannung repetitivepeakreversevoltage t vj = 25c v rrm 1200 v dauergleichstrom continuousdcforwardcurrent i f 300 a periodischerspitzenstrom repetitivepeakforwardcurrent t p = 1 ms i frm 600 a grenzlastintegral i2t-value v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 125c v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 150c i2t 19000 15500 a2s a2s charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. durchlassspannung forwardvoltage i f = 300 a, v ge = 0 v i f = 300 a, v ge = 0 v i f = 300 a, v ge = 0 v v f 1,65 1,65 1,65 2,15 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c rckstromspitze peakreverserecoverycurrent i f = 300 a, - di f /dt = 4150 a/s (t vj =150c) v r = 600 v i rm 225 255 270 a a a t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c sperrverz?gerungsladung recoveredcharge i f = 300 a, - di f /dt = 4150 a/s (t vj =150c) v r = 600 v q r 30,0 56,5 66,0 c c c t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltenergiepropuls reverserecoveryenergy i f = 300 a, - di f /dt = 4150 a/s (t vj =150c) v r = 600 v e rec 11,0 21,5 25,5 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase prodiode/perdiode r thjc 0,145 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink prodiode/perdiode l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,0450 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c ntc-widerstand/ntc-thermistor charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. nennwiderstand ratedresistance t c = 25c r 25 5,00 k w abweichungvonr100 deviationofr100 t c = 100c, r 100 = 493 w d r/r -5 5 % verlustleistung powerdissipation t c = 25c p 25 20,0 mw b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/50 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/50 3375 k b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/80 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/80 3411 k b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/100 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/100 3433 k angabengem??gltigerapplicationnote. specificationaccordingtothevalidapplicationnote. j
5 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 modul/module isolations-prfspannung isolationtestvoltage rms, f = 50 hz, t = 1 min v isol 2,5 kv materialmodulgrundplatte materialofmodulebaseplate cu innereisolation internalisolation basisisolierung(schutzklasse1,en61140) basicinsulation(class1,iec61140) al 2 o 3 kriechstrecke creepagedistance kontakt-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 14,5 13,0 mm luftstrecke clearance kontakt-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 12,5 10,0 mm vergleichszahlderkriechwegbildung comperativetrackingindex cti > 200 min. typ. max. w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink promodul/permodule l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,009 k/w modulstreuinduktivit?t strayinductancemodule l sce 35 nh modulleitungswiderstand,anschlsse- chip moduleleadresistance,terminals-chip t c =25c,proschalter/perswitch r cc'+ee' 1,45 m w lagertemperatur storagetemperature t stg -40 125 c anzugsdrehmomentf.modulmontage mountingtorqueformodulmounting schraubem5-montagegem.gltigerapplikationsschrift screwm5-mountingaccordingtovalidapplicationnote m 3,00 6,00 nm anzugsdrehmomentf.elektr.anschlsse terminalconnectiontorque schraubem6-montagegem.gltigerapplikationsschrift screwm6-mountingaccordingtovalidapplicationnote m 3,0 - 6,0 nm gewicht weight g 345 g j
6 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 ausgangskennlinieigbt,wechselrichter(typisch) outputcharacteristicigbt,inverter(typical) i c =f(v ce ) v ge =15v v ce [v] i c [a] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 0 100 200 300 400 500 600 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c ausgangskennlinienfeldigbt,wechselrichter(typisch) outputcharacteristicigbt,inverter(typical) i c =f(v ce ) t vj =150c v ce [v] i c [a] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0 100 200 300 400 500 600 v ge = 19v v ge = 17v v ge = 15v v ge = 13v v ge = 11v v ge = 9v bertragungscharakteristikigbt,wechselrichter(typisch) transfercharacteristicigbt,inverter(typical) i c =f(v ge ) v ce =20v v ge [v] i c [a] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 100 200 300 400 500 600 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c schaltverlusteigbt,wechselrichter(typisch) switchinglossesigbt,inverter(typical) e on =f(i c ),e off =f(i c ) v ge =15v,r gon =0.82 w ,r goff =0.82 w ,v ce =600v i c [a] e [mj] 0 100 200 300 400 500 600 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 e on , t vj = 125c e on , t vj = 150c e off , t vj = 125c e off , t vj = 150c j
7 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 schaltverlusteigbt,wechselrichter(typisch) switchinglossesigbt,inverter(typical) e on =f(r g ),e off =f(r g ) v ge =15v,i c =300a,v ce =600v r g [ w ] e [mj] 0 2 4 6 8 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 e on , t vj = 125c e on , t vj = 150c e off , t vj = 125c e off , t vj = 150c transienterw?rmewiderstandigbt,wechselrichter transientthermalimpedanceigbt,inverter z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,001 0,01 0,1 1 z thjc : igbt i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,00582 0,01 2 0,03201 0,02 3 0,03104 0,05 4 0,02813 0,1 sichererrckw?rts-arbeitsbereichigbt,wechselrichter (rbsoa) reversebiassafeoperatingareaigbt,inverter(rbsoa) i c =f(v ce ) v ge =15v,r goff =0.82 w ,t vj =150c v ce [v] i c [a] 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 100 200 300 400 500 600 700 i c , modul i c , chip durchlasskennliniederdiode,wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofdiode,inverter(typical) i f =f(v f ) v f [v] i f [a] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 0 100 200 300 400 500 600 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c j
8 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 schaltverlustediode,wechselrichter(typisch) switchinglossesdiode,inverter(typical) e rec =f(i f ) r gon =0.82 w ,v ce =600v i f [a] e [mj] 0 100 200 300 400 500 600 0 5 10 15 20 25 30 35 40 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c schaltverlustediode,wechselrichter(typisch) switchinglossesdiode,inverter(typical) e rec =f(r g ) i f =300a,v ce =600v r g [ w ] e [mj] 0 2 4 6 8 10 0 5 10 15 20 25 30 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c transienterw?rmewiderstanddiode,wechselrichter transientthermalimpedancediode,inverter z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,001 0,01 0,1 1 z thjc : diode i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,00876 0,01 2 0,04818 0,02 3 0,04672 0,05 4 0,04234 0,1 durchlasskennliniederdiode,3-level(typisch) forwardcharacteristicofdiode,3-level(typical) i f =f(v f ) v f [v] i f [a] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 0 100 200 300 400 500 600 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c j
9 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 ntc-widerstand-temperaturkennlinie(typisch) ntc-thermistor-temperaturecharacteristic(typical) r=f(t) t c [c] r[ w ] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 100 1000 10000 100000 r typ j
10 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 schaltplan/circuitdiagram geh?useabmessungen/packageoutlines j j in fin e o n
11 technischeinformation/technicalinformation f3l300r12me4_b23 igbt-modul igbt-module preparedby:cu approvedby:mk dateofpublication:2015-04-27 revision:v3.1 nutzungsbedingungen dieindiesemproduktdatenblattenthaltenendatensindausschlie?lichfrtechnischgeschultesfachpersonalbestimmt.diebeurteilung dereignungdiesesproduktesfrihreanwendungsowiediebeurteilungdervollst?ndigkeitderbereitgestelltenproduktdatenfrdiese anwendungobliegtihnenbzw.ihrentechnischenabteilungen. indiesemproduktdatenblattwerdendiejenigenmerkmalebeschrieben,frdiewireineliefervertraglichegew?hrleistungbernehmen.eine solchegew?hrleistungrichtetsichausschlie?lichnachma?gabederimjeweiligenliefervertragenthaltenenbestimmungen.garantien jeglicherartwerdenfrdasproduktunddesseneigenschaftenkeinesfallsbernommen.dieangabenindengltigenanwendungs-und montagehinweisendesmodulssindzubeachten. solltensievonunsproduktinformationenben?tigen,dieberdeninhaltdiesesproduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine spezifischeverwendungunddeneinsatzdiesesproduktesbetreffen,setzensiesichbittemitdemfrsiezust?ndigenvertriebsbroin verbindung(siehewww.infineon.com,vertrieb&kontakt).frinteressentenhaltenwirapplicationnotesbereit. aufgrunddertechnischenanforderungenk?nnteunserproduktgesundheitsgef?hrdendesubstanzenenthalten.beirckfragenzudenin diesemproduktjeweilsenthaltenensubstanzensetzensiesichbitteebenfallsmitdemfrsiezust?ndigenvertriebsbroinverbindung. solltensiebeabsichtigen,dasproduktinanwendungenderluftfahrt,ingesundheits-oderlebensgef?hrdendenoderlebenserhaltenden anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirummitteilung.wirweisendaraufhin,dasswirfrdiesef?lle -diegemeinsamedurchfhrungeinesrisiko-undqualit?tsassessments; -denabschlussvonspeziellenqualit?tssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameeinfhrungvonma?nahmenzueinerlaufendenproduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdiebelieferungvonderumsetzungsolcherma?nahmenabh?ngigmachen. soweiterforderlich,bittenwirsie,entsprechendehinweiseanihrekundenzugeben. inhaltliche?nderungendiesesproduktdatenblattsbleibenvorbehalten. terms&conditionsofusage thedatacontainedinthisproductdatasheetisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.youandyourtechnicaldepartmentswill havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch application. thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.anysuchwarrantyisgranted exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits characteristics.theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered. shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).forthosethatarespecifically interestedwemayprovideapplicationnotes. duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe salesoffice,whichisresponsibleforyou. shouldyouintendtousetheproductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.please note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend -toperformjointriskandqualityassessments; -theconclusionofqualityagreements; -toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon therealizationofanysuchmeasures. ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. changesofthisproductdatasheetarereserved. j j in fin e o n

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